论文部分内容阅读
本文围绕影响铁尾矿加气混凝土力学性能与抗冻性的因素,从石灰掺量、外掺物的改性、孔隙特征三个方面,研究了不同影响因素对铁尾矿加气混凝土力学性能和抗冻性的作用,并结合微观实验,对其影响规律和影响机理进行了分析。首先,本研究针对不同石灰掺量对铁尾矿加气混凝土的力学性能及抗冻性进行了研究。研究表明:(1)随着石灰掺量的提高,铁尾矿加气混凝土的质量损失率和强度损失率均先增大,当石灰与铁尾矿质量比大于35:60时,又降低。其中石灰与铁尾矿质量比为35:60时抗冻性最差;当该比例为25:60时,试样可获得较高的强度和较好的抗冻性。(2)随着石灰掺量的提高,加气混凝土的密度会先减小,当石灰与铁尾矿质量比大于35:60时,又升高。其中当石灰与铁尾矿质量比为35:60时试样的密度最小。(3)铁尾矿加气混凝土试样中的水化产物以托勃莫来石和C-S-H为主。其次,本研究针对水性环氧树脂和硬脂酸钙对铁尾矿加气混凝土抗冻性的影响进行了分析。分别针对其不同掺入量,考察了对铁尾矿加气混凝土吸水性能和抗冻性的影响规律,并结合XRD和SEM测试进行了机理分析。研究表明:(1)随着水性环氧树脂掺量的提高,铁尾矿加气混凝土的质量损失率和抗压强度损失率逐渐减小,当水性环氧树脂的掺量为3%时,对抗冻性的改善开始起作用;当水性环氧树脂掺量为5%时,对抗冻性的的改善较为明显;当水性环氧树脂的掺量大于5%,对抗冻性的改善量逐渐减小。(2)随着硬脂酸钙掺量的提高,制备试样的质量损失率和抗压强度损失率逐渐降低,当硬脂酸钙掺量<2%时,对抗冻性的改善较小;当硬脂酸钙掺量为3%时,制备试样15次冻融循环后的质量损失率和抗压强度损失率降低最为明显,分别为4.126%和18.457%。最后,本研究针对目前加气混凝土孔结构测试方法的不确定性,基于 MATLAB平台,提出了试样截面图像分析的方法来表征加气混凝土气的孔隙特征,并采用该方法对试样的气孔进行表征。并对不同孔隙特征的试样与其抗冻性进行了相关研究。研究表明:(1)利用MATLAB对采用数码相机对铁尾矿加气混凝土试样截面拍摄的照片进行数据采集并分析,可实现对加气混凝土的宏观孔和细观孔的孔隙率、孔面积分布、平均孔径等孔信息的提取与表征。(2)采用该方法对三种发气材料的试样进行分析,以Al粉作为发气材料的试样,其孔隙率为55.70%,平均孔径为3.01mm;以Al粉+H202作为发气材料的试样,其孔隙率为60.27%,平均孔径为3.70mm;以Al粉+引气剂A作为发气材料的试样,其孔隙率为57.27%,平均孔径为2.88mm。(3)孔隙特征不仅对试样的吸水率有影响,还对抗冻性有重要影响,即平均孔径越大,相对大孔所占比例越多,试样的吸水率越大,经过15次冻融循环后试样的质量损失率和抗压强度损失率越大。